La présente invention concerne un nouveau procédé de conceptionThe present invention relates to a new design process
d'emballage et un emballage obtenu par le procédé. Un objectif principal de l'invention et de proposer un procédé de conception d'un emballage par intégration totale du procédé dans la chaîne numérique de conception du produit afin de répondre efficacement aux contraintes de coûts et de délais en supprimant la réalisation d'outillage coûteux. L'emballage selon l'invention est conçu en même temps que le produit (à partir du fichier CAO initial) ou après numérisation du produit physiquement réalisé (rétro-conception). packaging and a package obtained by the process. A main objective of the invention and to propose a method of designing a packaging by total integration of the process in the digital product design chain in order to respond effectively to cost and time constraints by eliminating the production of expensive tools . The packaging according to the invention is designed at the same time as the product (from the initial CAD file) or after scanning the physically produced product (back-design).
Ce procédé s'applique en particulier aux emballages pour produits à forte valeur ajoutée comme par exemple dans les secteurs automobile, aéronautique, médical, art, cristallerie, etc... L'objectif de l'invention est atteint par un procédé de conception et de réalisation d'un emballage destiné à la protection et/ou au transport d'un produit, caractérisé en ce que toutes les étapes de conception numérique de l'emballage sont intégrées au procédé de numérisation du produit, et caractérisé en ce qu'il comporte une étape de stratification d'une contre forme virtuelle du produit servant à définir des données géométriques de chaque couche de l'emballage à découper. Ensuite on procède à la découpe puis à l'empilage des couches de l'emballage définies par les étapes de conception dudit emballage pour constituer un emballage réel. L'invention concerne également un emballage pour la protection et/ou le transport d'un produit caractérisé en ce qu'il est obtenu par empilage de couches de matériau dont les formes et les dimensions ont été définies selon un procédé ci-dessus. On comprendra mieux l'invention à la lumière de la description ci-après, faite en références aux figures annexées suivantes : - figure 1 : modèle numérique virtuel d'un premier exemple de produit à emballer. figure 2 : génération automatique d'une contre forme pour le produit de la figure 1. - figure 3 : pièces constituant l'emballage du produit de la figure 1. - figure 4 : produit en cours de conditionnement dans son emballage. figures 5 et 6 : emballage en vue de dessus et de dessous pour le produit de la figure 1. figure 7 : deuxième exemple de produit à emballer. - figure 8 : génération d'une contre forme pour le produit de la figure 7. figure 9 : stratification virtuelle numérique de la contre forme de la figure 8 et définition des strates. - figure 10 : empilage des couches de cartons découpées sur le modèle des strates définies précédemment. - figure 11 : présentation d'un volume de conditionnement approprié. - figure 12: emballage du produit dans la contre forme et dans le conditionnement approprié de la figure 11. - figure 13 : emballage conventionnel. This process applies in particular to packaging for high value-added products such as, for example, in the automotive, aeronautic, medical, art, and crystal industry sectors, etc. The object of the invention is achieved by a method of design and embodiment of a packaging intended for the protection and / or transport of a product, characterized in that all the digital design steps of the packaging are incorporated in the process of digitizing the product, and characterized in that it comprises a step of laminating a virtual form of the product used to define geometric data of each layer of the packaging to be cut. Next, the layers of the packaging defined by the design steps of said packaging are cut and then stacked to form a real packaging. The invention also relates to a packaging for the protection and / or transport of a product characterized in that it is obtained by stacking layers of material whose shapes and dimensions have been defined according to a method above. The invention will be better understood in the light of the description below, given with reference to the following appended figures: FIG. 1: virtual numerical model of a first example of product to be packaged. Figure 2: automatic generation of a counter form for the product of Figure 1. - Figure 3: parts constituting the product packaging of Figure 1. - Figure 4: product being packaged in its packaging. Figures 5 and 6: packaging in top view and from below for the product of Figure 1. Figure 7: second example of product to be packaged. FIG. 8: generation of a counter form for the product of FIG. 7. FIG. 9: digital virtual stratification of the counter form of FIG. 8 and definition of the strata. - Figure 10: stacking layers of cardboard cut on the model of the layers defined above. - Figure 11: presentation of an appropriate packaging volume. - Figure 12: packaging of the product in the counter form and in the appropriate packaging of Figure 11. - Figure 13: conventional packaging.
Lors du procédé consistant à concevoir un prototype (1), ou un modèle virtuel du produit à emballer, on prévoit d'intégrer au dit procédé une ou plusieurs étapes de conception automatique d'une contre forme (2) virtuelle, et de découper virtuellement ladite contre forme en strates (3) selon un procédé de stratification informatique. Le procédé informatique selon l'invention produit toutes les données géométriques de chaque couche de matériau en plaque à découper en lien avec la strate virtuelle lui servant de modèle : épaisseur, contour, emplacement de perçage ou autres découpes etc... , et si nécessaire emplacements (4) d'accessoires et/ou produits de conservation, et/ou éléments de détection, et/ou identification à emballer avec le produit. Le matériau choisi pour la plaque est par exemple du carton ou autre matériau recyclable par exemple les matériaux à base de fibres naturelles. On peut bien entendu utiliser un matériau non recyclable en plaque comme du polystyrène en plaques. On peut alors procéder parallèlement et sur instructions du procédé de conception d'une part à la fabrication du produit et d'autre part à la découpe des couches de cartons (5) qui viennent d'être définies. L'emballage final (6) est reconstitué par empilage des couches (5) générées automatiquement par le procédé, et le produit peut être conditionné dans l'emballage final (6), lui-même pouvant être placé à l'intérieur d'un conditionnement (7) qui a lui aussi été déterminé lors de la conception du produit et de la contre forme, ou identifié de manière optimale parmi plusieurs modèles existants. Les figures 1 à 6 représentent à titre de premier exemple, les étapes essentielles du procédé selon l'invention appliqué à l'emballage d'un produit type par exemple un boîtier mécanique (8). La figure 3 représente six formes différentes de couches de cartons découpées qui après empilage et encliquetage mutuel, par exemple par des poinçonnages (9) formera l'emballage final (6). Les couches peuvent également être positionnées les unes par rapport aux autres par les trous (9) dans lesquels il est possible d'introduire des inserts de positionnement et de fixation ; dans ce cas on peut dire que les couches sont autoporteuses. Les couches peuvent également être maintenues par le conditionnement extérieur qui sert alors au positionnement et au maintien de l'empilement des couches de matériau. Certaines couches (51) peuvent être pleines, d'autre (52) comporter une découpe principale destinée à accueillir le boîtier (8), d'autres (53, 54) comporter des perçages pour le positionnement d'axes, d'autres (55, 56) des emplacements (4) pour le logement d'accessoires par exemple, et enfin d'autres peuvent être composées de zones séparées. En même temps que la conception des couches, le procédé fournit automatiquement une numérotation des couches et un plan de montage, sur papier ou sur écran, indiquant l'ordre relatif selon lequel doit s'effectuer l'empilement des couches et le positionnement du produit. Comme le montre les figures, les contours extérieurs des couches de matériau ne sont pas nécessairement rectilignes ou polygonaux. During the process of designing a prototype (1), or a virtual model of the product to be packaged, it is planned to integrate in said method one or more automatic design stages of a virtual counterform (2), and to cut virtually said counter strata form (3) according to a computer laminating method. The computer process according to the invention produces all the geometrical data of each layer of plate material to be cut in connection with the virtual stratum serving as its model: thickness, contour, drilling location or other cuts etc ..., and if necessary locations (4) of accessories and / or preservatives, and / or sensing elements, and / or identification to be packaged with the product. The material chosen for the plate is, for example, cardboard or other recyclable material, for example materials based on natural fibers. It is of course possible to use non-recyclable sheet material such as polystyrene in plates. It is then possible to proceed in parallel and on instructions of the design process on the one hand to the manufacture of the product and on the other hand to the cutting of the cardboard layers (5) which have just been defined. The final packaging (6) is reconstituted by stacking the layers (5) generated automatically by the method, and the product can be packaged in the final packaging (6), which itself can be placed inside a packaging (7) which has also been determined during product design and against form, or identified optimally among several existing models. Figures 1 to 6 show as a first example, the essential steps of the method according to the invention applied to the packaging of a typical product for example a mechanical housing (8). Figure 3 shows six different shapes of cut cardboard layers which after stacking and mutual snapping, for example by punching (9) will form the final package (6). The layers can also be positioned relative to each other by the holes (9) in which it is possible to introduce positioning and fixing inserts; in this case we can say that the layers are self-supporting. The layers can also be maintained by the outer package which then serves to position and maintain the stack of layers of material. Some layers (51) may be solid, others (52) have a main cutout to accommodate the housing (8), others (53, 54) have holes for the positioning of axes, others ( 55, 56) locations (4) for the accessory housing for example, and finally others may be composed of separate areas. At the same time as the design of the layers, the method automatically provides a numbering of the layers and an assembly plan, on paper or on screen, indicating the relative order in which the stacking of the layers and the positioning of the product must take place. . As shown in the figures, the outer contours of the layers of material are not necessarily rectilinear or polygonal.
Cet emballage remplace avantageusement un conditionnement de l'art antérieur (voir figure 13) réalisé en polystyrène injecté, nécessitant un outillage coûteux et un recyclage difficile de l'emballage. Les figures 7 à 11 représentent à titre de deuxième exemple les étapes successives du procédé selon l'invention appliquée à l'emballage- conditionnement d'un autre produit type, par exemple un écran d'ordinateur. On définit virtuellement (figure 7) la pièce à emballer (10) ainsi que sa contre forme virtuelle (12) (figure 8) à laquelle on applique une stratification virtuelle (13) visualisée sur écran d'ordinateur (figure 9). Les couches de cartons (15;) sont alors découpées et empilées pour former un emballage (16) comportant une cavité dans laquelle on loge et on cale le produit. La forme externe des couches étant rectangulaire, l'emballage final est parallélépipédique et se loge dans un conditionnement (17) dont la conception a été prévue en même temps que celle de la contre forme et de la stratification ou dont le choix peut être effectué parmi des modèles standards existants mémorisés. Le procédé de stratification approprié pour intégrer les étapes de conception et découpe de l'emballage et éventuellement du conditionnement est le procédé dit de STRATOCONCEPTION de la demanderesse objet de plusieurs brevets dont notamment le brevet EP0585502 et ses Io perfectionnements ultérieurs. Le tableau comparatif ci-après, met en évidence les principaux avantages du procédé et du produit selon l'invention. Critères Emballage conventionnel Emballage selon l'invention (exemple en figure 13) Capacité de production Produit emballé en grande série Produit emballé sur mesure et à façon Recyclage Difficile à cause du polystyrène 100 % recyclé 40 % recyclé Type de client Industrie de la grande Fabricants de pièces à forte distribution valeur ajoutée Réactivité Faible (coûts et délais Forte (pas d'étude d'outillage) importants) Flexibilité Peu flexible en raison de la Flexibilité très grande durée des coûts des études de Pas d'étude d'outillages réalisation (outillage, BE. ) Souplesse de la filière numérique 15 Les avantages consistent également en : - possibilité de tenir compte des boîtes de conditionnement existantes qui seront mémorisées. - possibilité de mémoriser un produit existant (non conçu en CAO ou pour 20 lequel on ne possède pas la CAO) possibilité d'identification des couches pour faciliter le montage. - possibilité de réaliser des couches 2D ou 3D par microfraisage rapide, découpe laser 5 axes, jet d'eau, fil chaud par exemple. Les couches 3 D ont pour avantage d'être très proches de la forme exacte du produit à emballer. - optimisation de la matière utilisée relativement au fait que l'emballage englobe le plus exactement possible le produit. This packaging advantageously replaces a packaging of the prior art (see Figure 13) made of injected polystyrene, requiring expensive tools and difficult recycling of the packaging. Figures 7 to 11 show as a second example the successive steps of the method according to the invention applied to the packaging-packaging of another product type, for example a computer screen. The part to be packaged (10) is virtually defined (FIG. 7) as well as its virtual counter form (12) (FIG. 8) to which a virtual layering (13) visualized on a computer screen is applied (FIG. 9). The layers of cartons (15;) are then cut and stacked to form a package (16) having a cavity in which the product is housed and wedged. The outer shape of the layers being rectangular, the final package is parallelepipedal and is housed in a packaging (17) whose design has been planned at the same time as that of the counter form and the stratification or whose choice can be made among existing standard models stored. The appropriate lamination process for integrating the design and cutting steps of the packaging and possibly the packaging is the so-called STRATOCONCEPTION process of the Applicant, subject of several patents including, in particular, the patent EP0585502 and its subsequent improvements. The comparative table below shows the main advantages of the process and the product according to the invention. Criteria Conventional packaging Packaging according to the invention (example in figure 13) Capacity of production Product packaged in large series Product packaged and customized Recycling Difficult because of polystyrene 100% recycled 40% recycled Customer type Industry of the big Manufacturers of parts with high added value distribution Reactivity Low (costs and delays Strong (no tooling study) important) Flexibility Little flexibility due to the very long flexibility of the costs of the studies of No study of tools realization (tooling , BE.) Flexibility of the digital die 15 The advantages also include: - possibility to take into account the existing packaging boxes that will be stored. - possibility to memorize an existing product (not designed in CAD or for which one does not have the CAD) possibility of identification of the layers to facilitate the assembly. - Possibility to make 2D or 3D layers by fast microfrapping, 5-axis laser cutting, water jet, hot wire for example. The 3D layers have the advantage of being very close to the exact shape of the product to be packaged. - optimization of the material used relative to the fact that the packaging encompasses the product as accurately as possible.